Liceo Scientifico Statale “Leonardo da Vinci” Reggio Calabria

Liceo Scientifico Statale “Leonardo da Vinci”
Reggio Calabria
Programma di SCIENZE NATURALI svolto nella classe II sez. A
Anno scolastico 2015/2016
Docente: prof.ssa Francesca Torretta
BIOLOGIA
NUCLEO FONDANTE 0: CONOSCENZE FISICHE E CHIMICHE DI BASE
La struttura della materia. Atomi, molecole, elementi e composti. La tavola periodica degli elementi. I
legami chimici tra atomi: legami covalenti e ionici. I legami intermolecolari. Gli stati e le trasformazioni
della materia.
NUCLEO FONDANTE 1: LA BIOLOGIA È LA SCIENZA DELLA VITA. LE BIOMOLECOLE.
Le caratteristiche dei viventi. La teoria cellulare. L’organizzazione gerarchica dei viventi. L’origine
comune dei viventi e il concetto di evoluzione. La varietà dei viventi: domini e regni.
Il metodo scientifico: dall’osservazione alla teoria.
Le molecole della vita. I bioelementi. Il legame a idrogeno. L’acqua: struttura e proprietà. Il carbonio e le
molecole organiche. I gruppi funzionali. Gli isomeri di struttura. Condensazione e idrolisi. Polimeri e
monomeri.
Struttura e funzioni di carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici.
NUCLEO FONDANTE 2 : OSSERVIAMO LA CELLULA. LA CELLULA AL LAVORO.
La cellula è l’unità elementare della vita. La forma e le dimensioni delle cellule.
L’osservazione delle cellula. Il microscopio ottico e il microscopio elettronico.
La struttura della cellula: Le caratteristiche delle cellule procariote. L’organizzazione delle cellule
eucariote. La membrana cellulare, il nucleo, il citoplasma, gli organuli, il citoscheletro, le ciglia e i flagelli.
Le strutture extracellulari e l’adesione tra cellule. La parete delle cellule vegetali. La matrice extracellulare.
Le giunzioni cellulari occludenti, i desmosomi e le giunzioni serrate.
Il metabolismo cellulare e l’energia. Reazioni cataboliche e anaboliche. Il ruolo dell’ATP. Gli enzimi.
La struttura delle membrane biologiche. Il modello a mosaico fluido. Le proteine intrinseche ed
estrinseche. I carboidrati di membrana. Uniformità e diversità delle membrane biologiche.
Il trasporto delle sostanze. Le funzioni delle membrane biologiche. Trasporto passivo. Diffusione delle
sostanze attraverso le membrane semipermeabili e gradienti. L’osmosi. La diffusione facilitata. Il trasporto
attivo: uniporto, simporto e antiporto. Il trasporto mediato da vescicole: endocitosi ed esocitosi.
NUCLEO FONDANTE 3 : IL METABOLISMO ENERGETICO
Autotrofi ed eterotrofi. Le vie metaboliche. Le reazioni redox. Reazioni endoergoniche ed esoergoniche. I
coenzimi NAD e FAD.
Le reazioni cataboliche. La glicolisi. Le fermentazioni. La respirazione cellulare e le sue fasi.
Le reazioni anaboliche. La fotosintesi clorofilliana. Clorofilla e pigmenti accessori. Reazioni luce-dipendenti
e ciclo di Calvin. La fotorespirazione. Le piante C4 e CAM.
NUCLEO FONDANTE 4 : STORIA ED EVOLUZIONE DEI VIVENTI
Dal fissismo a Lamarck. La teoria delle catastrofi di Cuvier.
Darwin e la teoria dell’evoluzione per selezione naturale. Prove a favore dell’ evoluzione. L’origine della
vita. I fossili. Dai procarioti alla comparsa degli eucarioti. La teoria dell’endosimbiosi. L’affermazione della
pluricellularità e della specializzazione cellulare. La classificazione degli organismi e gli alberi filogenetici.
NUCLEO FONDANTE 5 : LA BIODIVERSITÀ
La classificazione gerarchica degli esseri viventi. Domini e regni. La nomenclatura binomia
Gli Eubatteri: caratteristiche generali, forma, metabolismo, locomozione, ruolo ecologico, classificazione.
Gli Archei: termofili, acidofili, metanogeni, alofili estremi.
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I Protisti: le innovazioni del regno. La classificazione dei protisti unicellulari. I protisti pluricellulari: le
muffe, i funghi mucillaginosi cellulari e plasmodiali. Le alghe rosse, brune e verdi.
Le piante terrestri non vascolari: le briofite.
Le piante vascolari. Le pteridofite: licopodi, equiseti e felci. Le spermatofite e la comparsa del seme: le
gimnosperme e le angiosperme. La struttura del fiore e del frutto. La varietà delle angiosperme:
monocotiledoni e dicotiledoni.
I Funghi: micelio e ife, modalità nutritive e riproduttive, la classificazione. I licheni.
Gli animali: organizzazione e struttura del corpo. Lo sviluppo embrionale. Gli invertebrati e la loro
classificazione. I Cordati: urocordati, cefalocordati, vertebrati. Vertebrati agnati e gnatostomi. Pesci, anfibi,
rettili, uccelli e mammiferi.
CHIMICA
NUCLEO FONDANTE 1: MISURE E GRANDEZZE
Grandezze fisiche e unità di misura fondamentali e derivate. Il Sistema Internazionale. Grandezze
estensive e intensive. Le dimensioni dei corpi. La massa. La densità. La pressione. Energia, lavoro e calore.
La temperatura e le diverse scale termometriche. Il calore specifico. La notazione scientifica.
NUCLEO FONDANTE 2: LE TRASFORMAZIONI FISICHE E CHIMICHE DELLA MATERIA
Le trasformazioni fisiche della materia. La natura particellare della materia. Gli stati fisici della materia.
Sistemi omogenei ed eterogenei. Concetto di fase. Sostanze pure: elementi e composti. Miscugli omogenei
ed eterogenei. I passaggi di stato. Curve di riscaldamento e di raffreddamento di sostanze pure e di miscugli.
La pressione e i passaggi di stato. La pressione di vapore. Pressione e fusione. Le tecniche di separazione di
miscugli e sostanze: filtrazione, stratificazione, centrifugazione, flottazione, estrazione con solvente,
cromatografia, distillazione.
Le trasformazioni chimiche della materia. Trasformazioni fisiche e chimiche a confronto. Elementi e
composti. I simboli degli elementi. La classificazione degli elementi: la tavola periodica. Metalli, non metalli
e semimetalli.
NUCLEO FONDANTE 3: LE TEORIE DELLA MATERIA
L’atomo e la sua storia. Le prove sperimentali della teoria atomica. La legge di conservazione della massa.
La legge delle proporzioni definite. La legge delle proporzioni multiple. La teoria atomica di Dalton e le
proprietà della materia. Elementi e atomi. Composti e molecole. Composti e ioni. Le formule chimiche. Le
particelle e l’energia. La teoria cinetica e i passaggi di stato. Sosta termica e calore latente.
NUCLEO FONDANTE 3: LA QUANTITÀ DI SOSTANZA: LA MOLE
La massa di atomi e molecole. La legge di combinazione dei volumi di Gay-Lussac. Il principio di
Avogadro. Il metodo di Cannizzaro. La massa atomica relativa e il dalton. La massa molecolare.
La mole. Contare per moli. La massa molare. Il numero di Avogadro. La composizione percentuale di un
composto. La determinazione della formula di un composto: formula minima e formula molecolare.
La docente
Prof.ssa Francesca Torretta
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Liceo Scientifico Statale “Leonardo da Vinci”
Reggio Calabria
Programma di SCIENZE NATURALI svolto nella classe III sez. R
Anno scolastico 2015/2016
Docente: prof.ssa Francesca Torretta
CHIMICA
NUCLEO FONDANTE A: CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA CHIMICA DEI
COMPOSTI
Valenza, numero di ossidazione e formule
Le regole della nomenclatura tradizionale, IUPAC e di Stock.
La classificazione, le proprietà e la nomenclatura dei composti inorganici binari e ternari. Idruri,
idracidi, ossidi, anidridi, perossidi, idrossidi, ossiacidi. Acidi meta, piro e orto. Gli anioni degli
acidi e i sali neutri, acidi e basici.
NUCLEO FONDANTE B: LE SOLUZIONI
Caratteristiche delle soluzioni. I diversi modi per esprimere la concentrazione: percentuali,
frazione molare, molarità, molalità, normalità. Caratteristiche delle soluzioni. Soluzioni acquose
ed elettroliti.
Il comportamento delle soluzioni. Le proprietà colligative delle soluzioni. Tensione di vapore,
crioscopia, ebullioscopia, pressione osmotica. Le soluzioni elettrolitiche. La solubilità e le
soluzioni sature.
NUCLEO FONDANTE C: LE REAZIONI CHIMICHE
La rappresentazione e la stechiometria delle reazioni. Le equazioni chimiche e il loro
bilanciamento. I calcoli stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso. Resa di una
reazione. La classificazione delle reazioni: reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio
semplice e di doppio scambio
SCIENZE DELLA TERRA
NUCLEO FONDANTE D: I MINERALI E LE ROCCE
I minerali: caratteristiche, proprietà fisiche, chimiche e classificazione. Minerali non silicati e
silicati.
Le rocce magmatiche: modalità di formazione, struttura cristallina, classificazione dei magmi e
delle rocce intrusive ed effusive. L’origine dei magmi e la differenziazione.
Le rocce sedimentarie. Il processo sedimentario. L’erosione: la degradazione fisica e
l’alterazione chimica. La diagenesi. La classificazione delle rocce sedimentarie clastiche,
chimiche, organogene.
Le rocce metamorfiche. I diversi tipi di metamorfismo: termico, dinamico e regionale. Le facies
metamorfiche. La classificazione delle rocce metamorfiche.
Il ciclo litogenetico.
BIOLOGIA
NUCLEO FONDANTE E : LA RIPRODUZIONE CELLULARE: MITOSI E MEIOSI
La divisione cellulare negli organismi procarioti ed eucarioti. Il ciclo cellulare: interfase e fase
mitotica.
La mitosi e la citodieresi.
La meiosi e la riproduzione sessuata
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Meiosi nella specie umana: oogenesi e spermatogenesi
Errori nel processo meiotico: delezione e duplicazione. Trisomie e monosomie.
NUCLEO FONDANTE F: MENDEL E LA GENETICA CLASSICA
Gli esperimenti di Mendel e le leggi della genetica. Incroci monoibridi e diibridi. Il test cross.
Malattie genetiche umane autosomiche recessive: fenilchetonuria, morbo di Tay Sachs, anemia
falciforme, anemia mediterranea, fibrosi cistica, albinismo. Malattie genetiche umane
autosomiche dominanti: corea di Huntington, nanismo acondroplastico.
La genetica classica. Mutazioni. La dominanza incompleta, la codominanza e gli alleli multipli.
L’ereditarietà poligenica. La pleiotropia. Geni e ambiente.
Geni e cromosomi. Una conferma delle teorie di Mendel. La determinazione del sesso, i
caratteri e le malattie legate al sesso (daltonismo, emofilia, distrofia muscolare di Duchenne,
sindrome dell’X fragile, favismo). La localizzazione dei geni: gruppi di associazione,
ricombinazioni, mappe cromosomiche.
NUCLEO FONDANTE G : LA BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE
Le basi chimiche dell’ereditarietà: struttura del DNA. Il modello di Watson e Crick. La
duplicazione del DNA.
Il codice genetico, la sintesi proteica. Geni e proteine. Trascrizione e traduzione. Le mutazioni
puntiformi e le loro conseguenze.
La regolazione dell’espressione genica. La regolazione genica nei procarioti: operoni
inducibili e reprimibili. La regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. La maturazione
del m-RNA: introni ed esoni. Lo splicing alternativo.
La genetica dei batteri e dei virus. Il trasferimento del DNA nei batteri. Coniugazione e
plasmidi batterici. Trasformazione e trasduzione. La struttura dei virus. Il ciclo litico e il ciclo
lisogeno dei fagi. Le malattie virali negli animali e nelle piante. Virus a DNA e a RNA nelle
cellule eucariote. Il virus HIV e l’AIDS.
La docente
Prof.ssa Francesca Torretta
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Liceo Scientifico Statale “Leonardo da Vinci”
Reggio Calabria
Programma di SCIENZE NATURALI svolto nella classe IV sez. B
Anno scolastico 2015/2016
Docente: prof.ssa Francesca Torretta
CHIMICA
NUCLEO FONDANTE A: LE REAZIONI CHIMICHE E I CALCOLI STECHIOMETRICI
La rappresentazione e la stechiometria delle reazioni. Le equazioni chimiche e il loro
bilanciamento. I calcoli stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso. Resa di una
reazione. La classificazione delle reazioni: reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio
semplice e di doppio scambio
Le reazioni redox. Il numero di ossidazione. Le reazioni di ossido- riduzione e il loro
bilanciamento col metodo ionico-elettronico e col metodo della variazione del numero di
ossidazione. Reazioni di dismutazione.
NUCLEO FONDANTE B: L’ ENERGIA E LE REAZIONI CHIMICHE
Termodinamica e termochimica. Sistemi e ambiente. Energia termica ed energia chimica nelle
reazioni esotermiche ed endotermiche. L’energia interna. Il calore di reazione e la sua misura: il
calorimetro. Potere calorifico e bomba calorimetrica. Il calore di reazione e l’entalpia. L’equazione
termochimica. L’entalpia di formazione. La spontaneità di una reazione. Entropia ed energia libera.
NUCLEO FONDANTE C: LA CINETICA CHIMICA E L’EQUILIBRIO CHIMICO
La cinetica chimica. La velocità delle reazioni. L’equazione cinetica e l’ordine di reazione. I fattori
che influenzano la velocità di reazione: natura dei reagenti, temperatura, superficie di contatto,
catalizzatori. La teoria degli urti. L’energia di attivazione. Catalizzatori.
L’equilibrio chimico. L’equilibrio dinamico. La reversibilità delle reazioni. La costante di
equilibrio e la legge dell’azione di massa. Il principio di Le Chatelier. L’equilibrio di solubilità. Il
prodotto di solubilità. Effetto della temperatura e dello ione comune sulla solubilità.
NUCLEO FONDANTE D: ACIDI E BASI
L’equilibrio acido-base. Le teorie sugli acidi e sulle basi. Acidi e basi secondo Arrhenius,
Bronsted-Lowry, Lewis. Le coppie coniugate acido-base. La ionizzazione dell’acqua. Il pH e il
pOH. La forza degli acidi e delle basi. Calcolo del pH di soluzioni acide e basiche. La misurazione
del pH: indicatori e pH-metri. La neutralizzazione. Titolazioni acido-base. Idrolisi salina. Le
soluzioni tampone.
NUCLEO FONDANTE E: L’ELETTROCHIMICA
Energia chimica ed energia elettrica. La chimica dell’elettricità. Reazioni redox spontanee e non
spontanee. La pila di Daniell e la forza elettromotrice. La scala dei potenziali standard di riduzione.
L’equazione di Nernst. L’elettrolisi e la cella elettrolitica. Elettrolisi di NaCl fuso e in soluzione
acquosa. L’elettrolisi dell’acqua. Le leggi di Faraday.
BIOLOGIA
ANATOMIA E FISIOLOGIA DEL CORPO UMANO
I TESSUTI ANIMALI
Tessuti di tipo epiteliale, connettivi, muscolari e nervoso.
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I SISTEMI MUSCOLARE E SCHELETRICO
I muscoli scheletrici e il meccanismo della contrazione. Il sarcomero. Motoneuroni e giunzioni
neuromuscolari. Il muscolo liscio.
Il tessuto osseo, struttura del tessuto spugnoso e compatto. La formazione dell’osso, la crescita in
lunghezza e in spessore, il rimodellamento osseo. Il midollo osseo. Classificazione delle ossa:
scheletro assile e appendicolare. Le articolazioni. Educazione alla salute: l’osteoporosi.
L’APPARATO DIGERENTE
Struttura del tubo digerente e peritoneo. La digestione gastrica e intestinale, l’assorbimento. Fegato
e cistifellea. Il pancreas. L’intestino crasso.
IL SISTEMA RESPIRATORIO
Gli organi dell’apparato respiratorio superiore e inferiore. La ventilazione polmonare e i movimenti
respiratori. Gli scambi gassosi e il trasporto dei gas respiratori. Il controllo involontario della
respirazione.
IL SISTEMA CIRCOLATORIO
Il sangue: plasma ed elementi cellulari . Emopoiesi ed emocateresi. L’emostasi. Gruppi sanguigni e
fattore Rh. Il sistema cardiovascolare: cuore, vasi sanguigni e valvole. Il battito cardiaco. Il ciclo
cardiaco. La regolazione della frequenza cardiaca. Il circolo ematico sistemico e polmonare.
La pressione sanguigna e l’ipertensione. Il sistema linfatico.
IL SISTEMA ESCRETORE
Anatomia dell’apparato renale. Il nefrone come unità funzionale del rene. Le fasi di formazione
dell’urina: filtrazione, riassorbimento e secrezione. La regolazione idrico-salina e l’omeostasi dei
fluidi corporei. La regolazione ormonale della funzione renale.
IL SISTEMA IMMUNITARIO
Immunità innata aspecifica. Cellule APC. Le cellule NK. Macrofagi e fagocitosi. La risposta
infiammatoria. Proteine con funzione di difesa: sistema del complemento, citochine, interferoni.
L’immunità specifica acquisita: la risposta primaria e secondaria. Immunità umorale e linfociti B.
Gli anticorpi. I vaccini. L’immunità mediata da cellule e linfociti T. Linfociti T helper, T citotossici,
soppressori. Il complesso maggiore di istocompatibilità. Funzioni dei vari tipi di linfociti T.
IL SISTEMA ENDOCRINO
Anatomia e fisiologia del sistema endocrino. Ormoni endocrini, paracrini e autocrini. Ormoni
liposolubili e idrosolubili. Il meccanismo d’azione degli ormoni: feedback negativo e feedback
positivo. Ipofisi e ipotalamo, epifisi, tiroide, paratiroidi, pancreas, corticale e midollare surrenali,
gonadi e relativi ormoni. Ed. alla salute: cenni sulle principali patologie di origine endocrina:
gigantismo e nanismo ipofisari, ipo- e ipertiroidismo, gozzo, diabete insipido e diabete mellito.
IL SISTEMA NERVOSO
Istologia del tessuto nervoso. Neuroni e trasmissione dell’impulso nervoso. La genesi dei potenziali
d’azione. La sinapsi e i neurotrasmettitori. Il sistema nervoso centrale: encefalo e midollo spinale. Il
sistema nervoso periferico: i nervi. Il sistema nervoso somatico e autonomo.
La docente
Prof.ssa Francesca Torretta
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